建筑节能设计相关问题研究.doc

1、建筑节能设计相关问题研究摘要 建设节约型社会是我国当前的基本国策，节能降低、节能减少是各个行业发展中的要问题，建筑能耗、交通能耗和工业能耗是我国目前的能耗量最大的。因为全球能源趋于紧张形势，建筑节能成为世界建筑发展的一个基本趋势，故建筑节能设计也将必然成为一个新的研究课题，引起越来越多人的高度重视。 关键字：建筑节能；能源现状；对策；可持续性 中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号： 引言 建筑节能是整个建筑寿命周期中每一个环节节能的累加。是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中,在合理的规划设计下,采用节能型的建筑材料、产品和设备,执行建筑节能标准,加强建筑物节能设备的运行管理,

2、合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗合理、有效地利用能源。 能源现状 1.1 世界能源现状 当前，石油、煤炭、天然气能源消耗量约占能源总消费的百分之九十以上，石油消耗量占一半以上。在 2004 年 BP 世界能源统计年鉴的最新数据表明，世界石油总储量为 1.15 万亿桶，仅供生产四十一年；全球天然气储存量是 176 万亿立方米，仅供开采六十三年。日本权威能源研究机构也申明表示，全球煤炭埋藏量 10316 亿吨，可开采二百三十一年；核反应原料铀已探明储量 436

3、万吨，仅供开采七十二年；利用热核反应，海水中的锂能源可开采一千六百万年。由此说明，世界最为依赖的能源石油与天然气，在 21 世纪的前半，就将趋于枯竭。科学家们预计2040 年石油消费将达到最高峰，2100 年石油消费将减少到不足能源消费总量的 5%.而从 2050 年开始，核能、生物能、水利地热、风力、太阳能的比率大大上升，达到总能源消费的 1/3，热核能源将达到总能源消费的1/4. 因而在世界能源供给结构转轨的大趋势发展下，而考虑建筑节能去建造的房屋，终有一天会因没有可用的能源被社会淘汰。呼吁全世界建筑节能，减少使用石油、天然气等不可再生资源是很重要的一点，通过科学技术合理的建筑节能措施，采

4、用可再生新能源，使建筑可持续性发展。 1.2 我国建筑节能现状 当前，我国正处于的阶段是工业化和城镇化快速发展，工业的增长、城镇化进程的加快、居民消费结构的升高，使得我们对能源、经济资源的要求更加迫切。而在建筑领域，我国建筑能耗占全社会商品能耗的比例已经由 1978 年的 10%上升到目前的 30%，单位建筑面积能耗是发达国家的 2至 3 倍，超过所有发达国家的总和，我国已成为世界第二能源消耗大国。 当前前，建筑节能已作为一项重要工作在开展，建设部也相继出台和修订了建筑节能的一系列法规和标准，比如民用建筑节能管理规定 、 民用建筑节能设计标准 、 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 、 公共建筑

5、节能设计标准等，这都将对我国建筑节能事业产生积极而深远的影响。 建筑节能的方法 2.1增强外围护结构的保温性能和采光效果,由此减少冷气、热量和照明电能的消耗。 22采用科学技术控制手段,根据需要供给建筑的冷、热和用电,避免不必要的消耗。 2.3使用自然能量,；例如风能、太阳能及地冷、地热等,以便减少传统能源的消耗。 3. 建筑节能设计的对策 推广建筑节能,主要是要提高建筑围护结构(包括墙、门窗、屋顶等)的保温性能。在满足对建筑使用要求的前提下，对屋顶、楼板、墙体、门窗等进一步的设计，来满足建筑建筑的节能要求。 3.1 屋顶节能 3.3.1 采用高保温材料。当前我国平屋顶保温材料中加气砼和膨胀珍

6、珠棉是应用较多的，保温隔热性能一般。最近几年广东等地推广使用一种预制好的隔热砖，在结构层上直接铺设。有的地方用舒乐板作屋面保温，也取得了较好的效果。新近研制的防水珍珠保温板，具有带排气孔、重量轻、憎水率高、强度高、保温性能好等特点。 3.3.2 屋顶设置高效隔热层。可以防止大量辐射热侵入室内，减少空调等消耗能源。在设计隔热层在时，在保证有一定的隔热空间的同时，还应该保证隔热层能够通风，并且将热量带走，才能达到隔热效果。 3.3.3 蓄水隔热屋面。水生植物可以遮阳利用这一点，反射和吸收太阳辐射，来达到蓄水的蒸发来提高隔热效果；条件允许时在屋顶上铺一层土，做为植被屋面。上面种密叶植物，利用植物遮阳

7、，覆土作为隔热层提高隔热性能。 3.2 外墙节能设计 分析外墙基本耗热量计算公式 Qj=AK（tR-to，w）a（a 为温差修正）及冷负荷计算公式为 Qc（）=AK（tc（）+td）kk（k 为外表面放热系数修正，k 为吸收系数修正） ，可见节能主要要控制围护结构的表面积 A、传热系数 K，而外表面的物理性能改善也有一定的作用。有对应的以下几条降低负荷的措施： 3.2.1 建筑外形优化，以用最小的建筑外表面积包容最大的建筑空间也就是减轻墙外表面积的影响。外表面积和体积之比推荐值是 0.4.建筑形体系数每增加一个点，建筑能耗将增加 5%左右。还应考虑作合理平面布置，如将电梯、楼梯、管道井、机房等

8、布置在建筑物的南侧或西侧，可以有效阻挡日射，减少室内得热量。 3.2.2 采用保温隔热，传热系数小的墙体材料。此类外墙材料有各类砌块、复合轻墙板以及外墙复合墙体保温技术等。 3.2.3 外装饰尽量做浅色处理，采用光滑饰面材料，降低 k，减少表面对辐射的吸收； 3.2.4 硬质铺地表面蓄积太阳能热量，会导致建筑周围温度的上升。如果利用绿地区域替代，将降低地面附近室外空气的温度。减少室内外温差，从而降低冷负荷。 3.3 减少窗墙比 窗大小与空调负荷关系很大, 宜当控制窗墙比。在选择窗墙比时,应区别不同的朝向。南向窗,在选择合适玻璃层数及采取有效措施减少热耗的前提下可适当增加窗面积,充分利用太阳辐射

9、热;对其他朝向的窗,应在满足居室采光环境质量要求的条件下适当减少开窗面积以降低热耗。 3.4 建筑朝向节能设计 朝向对能耗的影响也是比较大的,正东向或正西向的房屋同正南的房屋相比,全年综合耗电量大约增加 20%。在住宅设计中,坐北朝南似乎已成为一种定律,户户朝南又是房产商的招牌售房口号,但这种做法不一定与当地的太阳入射角和主导风向存在因果关系,理想的日照方向有时恰恰是最不利的通风方向。 朝向选择需要考虑的因素有:（1）冬季能有适量并具有一定质量的阳光射入室内,炎热季节尽量减少太阳直射室内和外墙面;（2）夏季有良好的通风,冬季避免冷风吹袭。由于冬夏季太阳入射角的差别和朝夕日照阴影的变化,我们应利

10、用合理的朝向,使建筑在夏季尽量避开南向烈日的炙烤,而冬季争取尽可能多的温暖阳光,使建筑获得冬暖夏凉的宜人室内环境。 3.5发展可持续建筑 可持续发展是指既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力。也就是说经济、社会、资源和环境保护协调发展，它们是一个密不可分的系统，在达到发展经济的目的，也要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境，以便子孙后代能够永久的发展和安居乐业。而实现可持续性发展中重要的一点就是实现可持续发展建筑。 可持续建筑的理念就是追求降低环境负荷，与环境相接合，且有利于居住者健康。其目的在于减少能耗、节约有水、减少污染、保护环境、保护生态、保护健康、提

11、高生产力、有利于子孙后代。实现可持续建筑，必须反映出不同区域的状态和重点，以及需要根据不同区域的特点建立不同的模型去执行。 结语 建筑节能是一个复杂的系统工程，涉及的问题是方方面面的。虽然资源是有限的，但是人类思想的开发是无限的。我们要集思广益，共同探讨建筑节能设计的新方法，在今后的设计中多研究、多尝试、多积累、多总结，在有限的条件下将建筑功能与艺术和技术更好地结合，使建筑设计的各个方面都能体现节能的原则，努力创造低成本、高效率的节能建筑。我们要用我们的智慧来设计出更多的节能方法，从而实现我们的可持续性发展。 参考文献： 1?英伟吴香国范丰丽我国建筑节能的现状分析及对策J.重庆科技学院学报.2006（01） 2我国建筑节能发展的探讨J.建筑节能,2007.4.9 3周宏春.促进建筑节能的对策建议J.决策咨询通讯,2007（01） 4孙涌玉海龙.浅谈建筑节能设计 J.科技信息,2005（02） 5赖明.大力发展节能与绿色建筑J.建设科技,2005（05）